[发明专利]包胶聚酰胺的导电热塑性弹性体及其制备方法

说明书

本发明公开了一种包胶聚酰胺的导电热塑性弹性体及其制备方法，由下列组份按重量份制备而成：20‑70的HSBC；5‑50的马来酸酐改性组份；5‑50的极性弹性组份；5‑50的LDPE或PE；5‑50的SBS或SIS；5‑30导电炭黑；1‑50的白油；1‑5的抗氧剂；1‑5的抗紫外剂；1‑5的爽滑剂；1‑7的填充剂。本发明加入一定量的导电炭黑，在TPE形成连续的网状结构来作为电子迁移的通道，可赋予TPE材料导一定电性能；马来酸酐基团和PA基材表面上残留的胺基基团反应生成酰亚胺，可以大大地提高软硬胶之间的结合力；通过加入极性弹性体组分来增加TPE的整体极性，具有一定的流动性和延展性。

技术领域

本发明涉及一种包胶聚酰胺的导电热塑性弹性体及其制备方法。

背景技术

热塑弹性体包胶就是把软胶(热塑弹性体材料或简称TPE)包覆到硬 胶(工程塑料，通常为PE，PP，PC，PET或PBT，PA等)。包胶的主要目 的是增加美观，改善触感，提升手感，提供减震，增强握持性，防止打滑， 阻隔气体或液体，联结不同部件等。一般采用的加工方法有(1)双色注 塑，一次成型；(2)或者采用嵌件注塑，二次成型，包覆在工程塑料基材 上。主要应用于医疗器材手柄，电动工具手柄，可穿戴设备，汽车内饰， 快消产品，家用电器产品配件，电线电缆，医疗食品包装等应用。TPE可 通过调整配方来调节硬度，包胶的硬度范围一般在Shore A(邵氏A)35～85 度。包胶的原理一是利用TPE在注塑机加温熔融后，在注塑射出时，利用 它本身的熔体温度和注射压力，先是迅速在硬胶表面铺展开；这时TPE把自身的一部分热量传导到硬胶表面，从而导致硬胶表面上和TPE接触的几 纳米厚的外层熔融；这样硬胶与TPE接触的部分在熔融状态，和注射压力 的作用下分子链段互相渗透，微观上形成分子链缠绕，宏观表现为形成一 层粘结层，大大提升软胶与硬胶的粘合；二是TPE中的活性反应基团和硬 胶中的活性反应基团产生化学反应，形成更稳定的化学键，进一步提高了 软胶和硬胶之间的结合：如软胶中的接枝马来酸酐组分和硬胶中的的胺基 或羟基反应，形成酰亚胺键或酯键。

高分子材料由于本身的分子结构原因，基本上是电的不良导体。而导 电高分子是具有导电功能(包括半导电性、金属导电性和超导电性)、电 导率在10-6S/m以上的聚合物材料。导电高分子材料具有密度小、易加工、 耐腐蚀、可大面积成膜以及电导率可在十多个数量级的范围内进行调节等 特点，不仅可作为多种金属材料和无机导电材料的代用品，而且已成为许 多先进工业部门和尖端技术领域不可缺少的一类材料。

导电高分子材料通常分为复合型和结构型两大类：

(1)复合型高导电分子材料。由通用的高分子材料与各种导电性物 质通过填充复合、表面复合或层积复合等方式而制得。主要品种有导电塑 料、导电橡胶、导电纤维织物、导电涂料、导电胶粘剂以及透明导电薄膜 等。其性能与导电填料的种类、用量、粒度和状态以及它们在高分子材料 中的分散状态有很大的关系。常用的导电填料有炭黑、金属粉、金属箔片、 金属纤维、碳纤维等。

(2)结构型导电高分子材料。是指高分子结构本身或经过掺杂之后 具有导电功能的高分子材料。根据电导率的大小又可分为高分子半导体、 高分子金属和高分子超导体。按照导电机理可分为电子导电高分子材料和 离子导电高分子材料。电子导电高分子材料的结构特点是具有线型或面型 大共轭体系，在热或光的作用下通过共轭π电子的活化而进行导电，电导 率一般在半导体的范围。

根据客户和市场的需求，在包胶应用中，用于硬胶的材料也逐渐从十 几年前的简单价廉的非极性材料PE或PP，逐渐过渡到机械性能更佳的， 价高的极性材料PC或PET等，现在越来越多的使用强度更高的PA，或纤 维(碳纤，玻纤)增强PA作为基材，并且可进行机械切削加工的聚甲醛 (POM)做为基材的也开始出现。包胶的难易程度为：

由于PA基材的分子链中酰胺键之间极易形成氢键，导致它的结晶度 较高(30％左右)，由此构成的结晶区的熔点也较高(通常在250℃以上)， 所以包胶PA基材，特别是包胶高温PA是业内的一个难题。